污水处理与污染物削减
污水处理是控制水污染的主要手段。早在古罗马时期,罗马城就建立了十分先进的地下排水系统,但是随着罗马帝国的灭亡而消失了。在中世界的欧洲,生活污水随意排放,污染饮用水源,导致传染病肆意蔓延。人们开始使用石灰、明矾等对饮用水进行消毒处理。随着人类文明的发展,尤其是第一次工业革命之后,城镇化集中程度不断提高,生活污水的排放逐渐达到环境承载力的上限。
1881年,法国科学家发明了世界上第一座生物反应器,也是第一座厌氧生物处理池—Moris池,拉开了生物法处理污水的序幕。1893年,第一座生物滤池在英国投入使用,并迅速在欧洲北美等国家推广。1914年,Arden和Lokett在英国化学工学会上发表了一篇关于活性污泥法的论文,并在英国曼彻斯特市开创了世界上第一座活性污泥法污水处理试验厂,奠定了未来100年间城市污水处理技术的基础。1950年代初,摄磷菌被发现并用于除磷。1954年,荷兰建造了世界第一座氧化沟污水处理厂。1969年,美国的Barth提出采用三段法除氮,第一段是好氧段,主要去除有机物;第二段加碱硝化;第三段是厌氧反硝化,除氮。1973年,Barnard在原有工艺基础上,将缺氧和好氧反应器完全分隔,污泥回流到缺氧反应器,并添加了内回流装置,形成了现在常说的缺氧—好氧(A/O)工艺。1970年代,美国专家在A/O工艺的基础上,再加上除磷工艺,形成了厌氧—缺氧—好氧(A20)工艺。
中国的生活污水处理事业起步很早,但发展过程十分坎坷。活性污泥法发明不到十年就传播到了中国。1921年,中国建设了第一座污水处理厂——上海北区污水处理厂。1926年及1927年又分别建设了上海东区及西区污水处理厂。但此后,中国的生活污水处理厂建设停滞不前,而且排水管道建设也很少。到1949年,全国排水管道总长度仅为6034千米,各地主要靠明渠或河道排出雨污水。1950—1960年,生活污水处理设施建设也主要以综合整治工程及一级污水处理厂为主。1980年以前,生活污水主要通过污水灌溉及土地利用处理,关于氧化塘、一级强化和二级处理的技术路线争论持续了很长一段时间。1980年后,我国的生活污水处理行业才开始全面与国际接轨,二级生物处理逐渐成为生活污水处理的主要技术路线。直到2000年之后,城镇生活污水处理行业才进入高速发展阶段。[9](https://www.daowen.com)
我国工业污水的处理事业相比于生活污水要顺利很多。20世纪60年代,工业废水处理就全面启动,北京市政院、西南市政院、中南市政院等国内几大市政设计院相继进入工业废水治理研究和实践工作,石化、纺织、农药、食品等行业一批配套污水处理工程相继完成。进入20世纪70年代,国家先后颁布了《关于保护和改善环境的若干规定》《工业企业三废排放试行标准》等法规性文件,大大地推动了工业废水处理事业的发展。1979年,《中华人民共和国环境保护法(试行)》把环境影响评价、排污者防治污染责任、排污收费、“三同时”等作为强制性的法律制度,工业废水处理成为工业生产的常态化要求。[10]江西省工业废水处理事业紧跟我国环保政策发展。1990年,江西省工业废水开始经过处理后排放,处理率为16.87%,2000年处理率上升到68.43%,2010年达到94.18%。
江西省生活污水处理事业起步比国家晚一些,2000年才建成首座城市污水处理厂——南昌市朝阳洲污水处理厂。随后十几年间,各地新建城市污水处理厂工程纷纷上马。《江西省环境状况公报》数据显示:2003年江西省城镇生活污水集中处理率只有3.75%。随着更多污水处理厂的建成投入运行,到2005年,城镇生活污水集中处理率大幅提升到21.02%,2008年提升到39.14%,2010年又大幅提升到了69.30%。其中,大中城市的污水处理事业发展比小县城与乡镇情况相对好很多,2002年,江西省地级市和直辖县级市的城市污水处理率为17.67%,2010年达到80.83%,2016年达到89.69%。
本节从污水处理厂和工业废水治理设施建设运行情况、COD和氨氮削减量等方面对江西省污水处理事业发展情况进行了探讨。